Организация системы инженерного мониторинга котельного оборудования

СОДЕРЖАНИЕ 

   

   Введение…………………………………………………………………….....3

1. Описание технической системы………………………………………….4
1. Описание котельной установки…………………….……………...4
2. Инструкция по эксплуатации…………...………………………….8
2. Дефектная ведомость……………………………………………………..12
1. Действие высоких температур на металл котла……..…………..12
2. Возможные дефекты паровых котлов…………………………….14
3. Выявление дефектов. ……………………………………………...17
4. Обслуживание котла……………………………………………….20
3. Разработка функциональной модели….…………………………………22
1. Описание функциональной модели……………..………………...22
2. Функциональная модель…………………………………………...24
4. Разработка информационной модели …………………...………………26
1. Описание информационной модели...…………………………….26
2. Информационная модель…………………………………………..28

   Заключение…………………………………………………………………....30

   Информационные источники………………………………………………..31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ОПИСАНИЕ  ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

 

1. ОПИСАНИЕ  КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 

 

     Паровой котел типа ДЕ-25-14 ГМ (рис. 1) принадлежит локомотивному депо Горьковской железной дороги. В настоящее время котел установлен в узловой котельной дирекции по тепловодоснабжению на станции «Кондукторская» [1].

Рис. 1. Паровой  котел типа ДЕ-25-14 ГМ

     Котельная установка (котельная) — сооружение, в котором осуществляется нагрев рабочей жидкости (теплоносителя) (как правило воды) для системы отопления или пароснабжения, расположенное в одном техническом помещении [7]. Котельные соединяются с потребителями при помощи теплотрассы и/или паропроводов. Основным устройством котельной является паровой, жаротрубный и/или водогрейный котлы. Котельные установки классифицируют по следующим признакам:

1. по назначению – энергетические и производственно-ототпительные;
2. по параметрам теплоносителя, определяющим требования к котельным установкам, - с избыточным давлением до 70 кПа или с температурой нагрева волы до 115°С и с параметрами более высокими;
3. по материалу конструкции – чугунные и стальные;
4. по характеру движения пароводяного потока – с естественной или принудительной циркуляцией и прямоточные;
5. по устройству топки и условиям сжигания топлива – слоевые (для твердого кускового топлива), камерные (для газообразного, жидкого или пылевого), внутренние, внешние, выносные топки, топки с разрежением и наддувом;
6. по перемещению газов и воды – газотрубные  (газы проходят внутри труб, а нагревается вода в межтрубном пространстве), водотрубные (нагреваемая вода проходит по трубам, а продукты сгорания в межтрубном пространстве), водотрубно-газотрубные;
7. по транспортабельности – стационарные и передвижные;

 

      Паровой котел представляет собой трубчатую поверхность нагрева, присоединенную к барабану. Внутри труб циркулирует вода. Снаружи трубы омываются горячими продуктами сгорания, поступающими из камерной топки. Стены топки закрыты экранными поверхностями из кипятильных труб, внутри которых движется пароводяная смесь. Экраны защищают стены топки от действия высоких температур, позволяют выдерживать внутри топки требуемую температуру и являются интенсивной парообразующей поверхностью, воспринимающей теплоту излучения. Пароводяная смесь, образующаяся в кипятильном пучке и экранах, поступает в барабан, где разделяется на пар и воду. Пар затем идет в пароперегреватель или к потребителю, а вода возвращается в испарительный трубный пучок (рис. 2).

     

     Рис. 2. Паровой котел в разрезе 

     За пароперегревателем по пути движения продуктов сгорания стоит водяной экономайзер, в котором подогревают деаэрированную питательную воду. За экономайзером размещают воздухоподогреватель, а за воздухоподогревателем целесообразно установить контактный экономайзер, где продукты сгорания окончательно охлаждаются, а водяные пары в них конденсируются, отдавая скрытую теплоту конденсации на нагрев поступающей воды. Далее по ходу продуктов сгорания устанавливают дымосос, который отсасывает газы из котлоагрегата и выбрасывает их через дымовую трубу в атмосферу. В таблице 1 приведены основные данные паровых котлов [2]:  

Таблица 1. Характеристика промышленных паровых котлов:  

 

     Паровой котел представляет собой системы поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей в него воды путем использования теплоты, выделяющейся при сжигании топлива, которое подается в топку вместе с необходимым для горения воздухом. Поступающую в паровой котел воду называют питательной водой. Питательная вода подогревается до температуры насыщения, испаряется, а выделившийся из кипящей (котловой) воды насыщенный пар перегревается (рис. 3) [3].  

     

Рис.3 Схема образования пара в паровых котлах с естественной циркуляцией. 

1 – питательный насос; 2 – экономайзер; 3 – барабан; 4 – опускные трубы; 5 – коллектор; 6 – парообразующие трубы; 7 – пароперегреватель. 

     Получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов: подогрева питательной воды до температуры насыщения, парообразования и перегрева насыщенного пара до заданной температуры. Эти процессы имеют четкие границы протекания и осуществляются в трех группах поверхностей нагрева. Подогрев воды до температуры насыщения происходит в экономайзере, образование пара – в парообразующей (испарительной) поверхности нагрева, перегрев пара – в пароперегревателе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. ИНСТРУКЦИЯ  ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

      Подготовка  котла к растопке

1. Перед растопкой котла необходимо произвести осмотр котла и вспомогательного оборудования.
2. Проверить исправность топки и газоходов.
3. Проверить исправность арматуры котла, водяного экономайзера и фланцев.
4. Проверить исправность состояния трубопроводов, присоединенных к котлу, отсутствие заглушек, отсоединяющих котел от паропроводов, питательных и спускных линий, предохранительных клапанов, газопроводов.
5. Опробовать приводы к воздушным заслонкам перед горелками и газовым шибером, на газоходе за котлом, убедиться в наличии естественной тяги по тягонапорометру.
6. Проверить правильность положения и отсутствие заеданий обдувочного устройства. Последняя должна легко и свободно наворачиваться за маховик.
7. Проверить исправность взрывных клапанов топки и газоходов.
8. Проверить исправность питательных насосов, их привода и наличие необходимого давления в питательной линии.
9. Произвести внешний осмотр газопровода и газового оборудования котла.
10. Проверить состояние контрольно-измерительных приборов, импульсных шлангов и их крепления.
11. Произвести заполнение котла и экономайзера водой.
12. Проверить дымосос, затем дутьевой вентилятор
13. Отрегулировать разрежение в топке котла, которое должно составлять 2,0-3,0 мм водяного столба, проверить давление газа в коллекторе, которое должно быть 0,35-0,4 кгс/см2.

 

Растопка котла 

1. Перед розжигом необходимо проверить, что вся запорная арматура на газопроводе котла и общем газопроводе котельной находится в исходном состоянии.
2. При длительной остановке котла (более 2 часов) перед розжигом необходимо продуть газопровод котельной.
3. Взять пробу газа через запальник в мыльную эмульсию. Пробу сжечь вне помещения котельной, если газ сгорает спокойно без «хлопков», то можно приступать к розжигу котла. Если есть «хлопки», нужно еще раз продуть газовый коллектор и еще раз взять пробу газа на «хлопок».
4. Нажать кнопку «Пуск» (черного цвета) на щите приборов контроля пламени, при этом начинается отсчет времени вентиляции котла (время вентиляции 10-15 минут).
5. По окончании вентиляции установить минимальное значение давления воздуха 20 мм вод.ст. (0,2 кПа) и разрежение в пределах 2-3 мм вод.ст. (30-20 Па). После чего можно разжигать эл.запальник.
6. Убедиться, что эл.запальник горит и, плавно открывая рабочую задвижку, произвести розжиг горелки.
7. В период работы горелок с минимальной производительностью нужно внимательно следить за устойчивостью горения. Разрежение в топке держать 1-3 мм вод.ст.
8. Во время растопки следить за температурой воды в экономайзере, не допуская в нем парообразование.
9. Перед включением котла в работу проверить исправное состояние обмуровки, сопряжения ее с барабанами котла и боковых стен обмуровки с потолком.

 

Включение котла в работу 

1. Запрещается пуск в работу котлов с неисправной арматурой, питательными приборами, автоматикой безопасности и средствами противоаварийной защиты и сигнализации.
2. Для повышения производительности горелки постепенно повышать давление газа перед горелкой, каждый раз корректируя подачу воздуха и тягу (последовательность: газ - воздух - тяга).
3. Для снижения производительности действовать в обратной последовательности: воздух - газ - тяга.
4. Если при включении котла в работу будут наблюдаться гидравлические удары или вибрация паропровода, необходимо немедленно закрыть вентиль у коллектора и увеличить продувку паропровода.
5. Включить регулятор уровня.
6. По мере повышения нагрузки котла продувку паропровода уменьшать, а при достижении, примерно, половины нормальной нагрузки прекратить.

Работа котла 

1. Становясь на вахту, персонал котельной обязан принять от предыдущей смены котлоагрегат с арматурой и вспомогательное оборудование, лично осмотрев и проверив его исправность и работу.
2. Уровень воды в барабане следует держать по возможности посередине водоуказательного стекла. Питание котла следует производить равномерно. Уровень воды в стекле должен слегка колебаться.
3. Во время работы котла необходимо поддерживать заданное рабочее давление пара.
4. Необходимо следить за температурой воды на выходе из экономайзера, особенно при случайных перерывах питания, не допуская ее до превышения максимальной (170° С).
5. При работе на мазуте раз в смену производить обдувку поверхностей нагрева котла паром. Обдувка производится при минимальной нагрузке и максимальном давлении в котле.
6. Проверять плотность отключения и надежность дренажа паропроводов обдувки. Следует иметь ввиду, что пропуск пара в газоходы может вызвать коррозию и сильное загрязнение поверхностей нагрева.
7. Систематически следить за плотностью обмуровки. Замеченные неплотности и трещины замазывать.

 

Остановка котла 

1. Производительность горелки уменьшают до минимального.
2. Закрыть воздушные заслонки на горелки, остановить дутьевой вентилятор, проверить срабатывание автоматики «газ-воздух».
3. Открыть кран продувки газового коллектора котла, проверить срабатывание ПКН.
4. Уменьшить тягу в топке, оставить в работе дымосос для вентиляции топки и газоходов в течении 10-15 минут.
5. Остановить дымосос, закрыть направляющие аппараты дымососа и дутьевого вентилятора и, убедившись, что котел перестает давать пар, отключить его от магистрали, закрыв парозапорную задвижку на котле и парозапорный вентиль у паровой магистрали.
6. Продуть водоуказательные стекла.
7. Отключив котел от главной паровой магистрали и от магистрали собственных нужд, необходимо подпитать котел до высшего уровня по стеклу. Прекратить подачу воды. В дальнейшем, но мере падения уровня, периодически подпитывать котел.

 

Аварийная остановка котла